JP2000133785A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacture thereof

Info

Publication number
JP2000133785A
JP2000133785A JP10305961A JP30596198A JP2000133785A JP 2000133785 A JP2000133785 A JP 2000133785A JP 10305961 A JP10305961 A JP 10305961A JP 30596198 A JP30596198 A JP 30596198A JP 2000133785 A JP2000133785 A JP 2000133785A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductive member
contact hole
film
insulating film
conductive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP10305961A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junichi Mitani
純一 三谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP10305961A priority Critical patent/JP2000133785A/en
Publication of JP2000133785A publication Critical patent/JP2000133785A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To readily establish electrical connection by coating with a step reducing member a side of a conductive member which has a step between the top face and the insulating bottom surface arround the top face, and coating with a conductive film connected to the conductive member a side of the step reducing member, the top face of the conductive member, and the inner surface of a contact hole. SOLUTION: The top surface of an interlayer insulating film 10 that is exposed from the bottom of a contact hole 41 is higher than the top surface of an interlayer insulating film 40, that is exposed from the center of the bottom and projects from the bottom. A step at the bottom is reduced by a step- reducing member 50b. Hence, a Ti film 51 and a TiN film 52 that cover the top surface of the interlayer insulating film 40 have more uniform thickness, so as to establish good electrical connection between a conductive member 23 and a wire 54. A conductive member 23, a sidewall film 50a, and the step reducing member 50b are all made of amorphous silicon and are doped with phosphorus. Thus, contact resistances between these members are small, the effective contact areas is increased, thereby reducing the contact resistances.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置及びそ
の製造方法に関し、特に下層の導電領域と上層の導電領
域とを、層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールを介
して接続する層間接続構造を有する半導体装置及びその
製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to an interlayer connection structure for connecting a lower conductive region and an upper conductive region via a contact hole formed in an interlayer insulating film. And a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7(A)は、従来のダイナミックラン
ダムアクセスメモリ(DRAM)の断面図を示す。p型
シリコン基板100の表面上に素子分離構造体101が
形成され、活性領域が画定されている。1つの活性領域
内に、2つのMISFET102が形成されている。各
MISFET102は、n型不純物が添加されたストレ
ージ領域104とビットコンタクト領域105、及びそ
の間のチャネル領域上にゲート絶縁膜を介して形成され
たワード線103を含んで構成される。ワード線103
がゲート電極として作用する。ワード線103の上方及
び側方は、SiO 2 からなる被覆絶縁膜110で覆われ
ている。
2. Description of the Related Art FIG. 7A shows a conventional dynamic run.
1 shows a cross-sectional view of a dumb access memory (DRAM). p-type
An element isolation structure 101 is formed on the surface of a silicon substrate 100.
Formed and an active region is defined. One active area
Inside, two MISFETs 102 are formed. each
The MISFET 102 is a storage device to which an n-type impurity is added.
Memory region 104, bit contact region 105, and
Formed on the channel region between the gate insulating film
And a word line 103. Word line 103
Act as a gate electrode. Above the word line 103
And the sides are SiO TwoCovered with a covering insulating film 110 made of
ing.

【0003】MISFET102を覆うように、シリコ
ン基板100の上に層間絶縁膜111が形成されてい
る。層間絶縁膜111の、ストレージ領域104に対応
する位置にストレージコンタクトホール112が形成さ
れている。ストレージコンタクトホール112の内面上
に、アモルファスシリコンからなる蓄積電極114が形
成され、その表面が誘電体膜115で覆われている。蓄
積電極114は、ストレージ領域104に電気的に接続
されている。誘電体膜115の表面上にアモルファスシ
リコンからなる対向電極116が形成され、蓄積電極1
14と対向電極116とがキャパシタを構成している。
An interlayer insulating film 111 is formed on the silicon substrate 100 so as to cover the MISFET 102. Storage contact holes 112 are formed in interlayer insulating film 111 at positions corresponding to storage regions 104. A storage electrode 114 made of amorphous silicon is formed on the inner surface of the storage contact hole 112, and the surface is covered with a dielectric film 115. The storage electrode 114 is electrically connected to the storage region 104. A counter electrode 116 made of amorphous silicon is formed on the surface of the dielectric film 115, and the storage electrode 1
14 and the counter electrode 116 constitute a capacitor.

【0004】層間絶縁膜111の、ビットコンタクト領
域105に対応する位置に、ビットコンタクトホール1
13が形成されている。ビットコンタクトホール113
の内面上に導電膜120が形成され、その表面を誘電体
膜121が覆っている。誘電体膜121の表面上に導電
膜122が形成されている。導電膜120は、蓄積電極
114と同時に堆積され、誘電体膜121は、誘電体膜
115と同時に堆積され、導電膜122は対向電極11
6と同時に堆積される。
In the position corresponding to the bit contact region 105 in the interlayer insulating film 111, the bit contact hole 1 is formed.
13 are formed. Bit contact hole 113
A conductive film 120 is formed on the inner surface of the substrate, and a dielectric film 121 covers the surface. A conductive film 122 is formed on the surface of the dielectric film 121. The conductive film 120 is deposited simultaneously with the storage electrode 114, the dielectric film 121 is deposited simultaneously with the dielectric film 115, and the conductive film 122 is deposited
6 and deposited simultaneously.

【0005】対向電極116の上に、層間絶縁膜130
が形成されている。層間絶縁膜130の、ビットコンタ
クトホール113に対応する位置にコンタクトホール1
31が形成されている。コンタクトホール131は、基
板法線方向から見たとき、ビットコンタクトホール11
3を内包する。
On the counter electrode 116, an interlayer insulating film 130
Are formed. The contact hole 1 is formed in the interlayer insulating film 130 at a position corresponding to the bit contact hole 113.
31 are formed. The contact hole 131 is a bit contact hole 11 when viewed from the normal direction of the substrate.
3 is included.

【0006】図7(B)は、コンタクトホール131の
底面の拡大断面図を示す。コンタクトホール131の底
面に、導電膜120及び122の上端が突出している。
この突出部は、導電膜120及び122が、層間絶縁膜
111、130及び誘電体膜121よりもエッチングさ
れにくいために形成される。
FIG. 7B is an enlarged sectional view of the bottom surface of the contact hole 131. The upper ends of the conductive films 120 and 122 protrude from the bottom surface of the contact hole 131.
The protrusion is formed because the conductive films 120 and 122 are less likely to be etched than the interlayer insulating films 111 and 130 and the dielectric film 121.

【0007】層間絶縁膜130の上面及びコンタクトホ
ール131の内面を覆うように、Ti膜140、TiN
膜141、及びW膜142が形成されている。この3層
をパターニングすることにより、ビット線143が形成
される。ビット線143は、導電膜120の突出部にお
いて、導電膜120に接触する。Ti膜140は両者の
接触抵抗を低減するためのものである。TiN膜141
は、W膜142と導電膜120との間の原子の相互拡散
を防止するバリア層として機能する。ビット線143
は、導電膜120を介してビットコンタクト領域105
に電気的に接続される。
A Ti film 140 and a TiN film are formed so as to cover the upper surface of the interlayer insulating film 130 and the inner surface of the contact hole 131.
A film 141 and a W film 142 are formed. By patterning these three layers, bit lines 143 are formed. The bit line 143 contacts the conductive film 120 at the protruding portion of the conductive film 120. The Ti film 140 is for reducing the contact resistance between them. TiN film 141
Functions as a barrier layer for preventing interdiffusion of atoms between the W film 142 and the conductive film 120. Bit line 143
Are formed in the bit contact region 105 via the conductive film 120.
Is electrically connected to

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】図7(B)に示す従来
例では、コンタクトホール131の底面に、導電膜12
0の上端が突出している。この突出部の段差のために、
TiN膜141が局所的に薄くなり、バリア層としての
機能が低下する場合がある。W膜142がTi膜140
又は導電膜120と反応すると、接触抵抗が増大してし
まう。
In the conventional example shown in FIG. 7B, the conductive film 12 is formed on the bottom of the contact hole 131.
The upper end of 0 protrudes. Because of the step of this protrusion,
The TiN film 141 may be locally thinned, and the function as a barrier layer may be reduced. W film 142 is Ti film 140
Alternatively, when reacting with the conductive film 120, the contact resistance increases.

【0009】本発明の目的は、コンタクトホールの底面
に現れた導電性の部分と、その周囲の絶縁性の部分との
高さが相違し、段差が形成されている場合に、その導電
性の部分と上層配線とを電気的に容易に接続することが
できる半導体装置及びその製造方法を提供することであ
る。
An object of the present invention is to provide a semiconductor device in which the height of a conductive portion that appears on the bottom surface of a contact hole is different from the height of an insulating portion surrounding the conductive portion. An object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of easily electrically connecting a portion and an upper layer wiring, and a method for manufacturing the same.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の一観点による
と、主表面を有する半導体基板と、前記半導体基板の主
表面上に形成され、コンタクトホールが設けられた層間
絶縁膜と、前記コンタクトホールの底面の一部を構成す
る導電性部材であって、該導電性部材の上端面とその周
囲の絶縁性の底面との高さが異なり、段差を形成してい
る前記導電性部材と、前記段差の側面を覆う段差緩和部
材と、前記段差緩和部材の側面、前記導電性部材の上
面、及び前記コンタクトホールの内面を覆うように配置
され、前記導電性部材に電気的に接続された導電膜とを
有する半導体装置が提供される。
According to one aspect of the present invention, a semiconductor substrate having a main surface, an interlayer insulating film formed on the main surface of the semiconductor substrate and provided with a contact hole, A conductive member constituting a part of the bottom surface of the conductive member, the height of the upper end surface of the conductive member and the height of the insulating bottom surface around the conductive member are different, and the conductive member forming a step, A step reducing member that covers the side surface of the step, and a conductive film that is arranged to cover the side surface of the step reducing member, the upper surface of the conductive member, and the inner surface of the contact hole, and is electrically connected to the conductive member. And a semiconductor device having:

【0011】段差の側面上に段差緩和部材が配置されて
いるため、段差が緩和される。このため、導電膜と導電
性部材との間の良好な電気的接続を確保することができ
る。
Since the step reducing member is arranged on the side surface of the step, the step is reduced. Therefore, good electrical connection between the conductive film and the conductive member can be ensured.

【0012】本発明の他の観点によると、主表面を有す
る半導体基板と、前記半導体基板の主表面上に形成さ
れ、コンタクトホールが設けられた層間絶縁膜と、前記
コンタクトホールの底面の一部を構成する導電性部材で
あって、該導電性部材の上端面と、その周囲の絶縁性の
底面との高さが異なり、段差を形成している前記導電性
部材と、前記コンタクトホール内を埋め込み、導電性材
料で形成された埋込部材と、前記埋込部材の上面におい
て、該埋込部材に接触する導電膜とを有する半導体装置
が提供される。
According to another aspect of the present invention, a semiconductor substrate having a main surface, an interlayer insulating film formed on the main surface of the semiconductor substrate and provided with a contact hole, and a part of a bottom surface of the contact hole Wherein the height of the upper end surface of the conductive member and the height of the insulating bottom surface around the conductive member are different, and the conductive member forming a step and the inside of the contact hole. There is provided a semiconductor device having an embedding member formed of an embedding and conductive material, and a conductive film on an upper surface of the embedding member, which is in contact with the embedding member.

【0013】埋込部材を介して、導電膜が導電性部材に
電気的に接続される。埋込部材は、段差部分をも埋め込
んでいるため、導電性部材に安定して接続される。この
ため、導電膜を導電性材料との良好な電気的接続を確保
することができる。
The conductive film is electrically connected to the conductive member via the embedded member. Since the embedding member also embeds the stepped portion, it is stably connected to the conductive member. Therefore, good electrical connection between the conductive film and the conductive material can be ensured.

【0014】本発明の他の観点によると、主表面を有す
る半導体基板と、前記半導体基板の主表面上に形成され
た複数のMISFETであって、該MISFETの各々
は、ソース領域、ドレイン領域、両者の間のチャネル領
域上のゲート絶縁膜、及び該ゲート絶縁膜上のゲート電
極を含んで構成される前記MISFETと、前記MIS
FETを覆うように、前記半導体基板上に形成された第
1の層間絶縁膜と、前記第1の層間絶縁膜に各々複数形
成された第1及び第2のコンタクトホールであって、該
第1のコンタクトホールの各々は前記MISFETのソ
ース/ドレイン領域のうち一方の第1の領域に整合する
ように配置され、該第2のコンタクトホールの各々は前
記MISFETのソース/ドレイン領域のうち他方の第
2の領域に整合するように配置された前記第1及び第2
のコンタクトホールと、前記第1のコンタクトホールの
内面上に配置され、該第1のコンタクトホールの内面に
整合した形状を有し、前記第1の領域に電気的に接続さ
れた第1の導電性部材と、前記第2のコンタクトホール
の内面上に配置され、該第2のコンタクトホールの内面
に整合した形状を有し、前記第2の領域に電気的に接続
された第2の導電性部材と、前記第1の導電性部材の表
面のうち、前記第1のコンタクトホールの内周面及び底
面に対応する部分を覆う第1の誘電体膜であって、該第
1の誘電体膜の上側の縁が前記第1の導電性部材の上側
の縁よりも低い前記第1の誘電体膜と、前記第1の誘電
体膜の表面のうち、前記第1のコンタクトホールの内周
面及び底面に対応する部分を覆う第3の導電性部材であ
って、該第3の導電性部材の上側の縁が前記第1の導電
性部材の上側の縁よりも低い前記第3の導電性部材と、
前記第2の導電性部材の表面を覆う第2の誘電体膜と、
前記第2の誘電体膜上に配置された対向電極層であっ
て、該対向電極層は前記第2の導電性部材とともにキャ
パシタを構成し、前記第2の導電性部材の各々に対向す
る対向電極層の各々が相互に接続されており、前記半導
体基板の法線方向から見たとき、該対向電極層に、前記
第1のコンタクトホールの開口部を内包する開口が設け
られている前記対向電極層と、前記対向電極層の上に配
置された第2の層間絶縁膜と、前記第2の層間絶縁膜に
設けられた第2のコンタクトホールであって、前記半導
体基板の法線方向から見たとき、該第2のコンタクトホ
ールが、前記対向電極層の開口内に配置され、かつ前記
第1のコンタクトホールの開口部を内包し、該第2のコ
ンタクトホールの底面のうち前記第1の導電性部材の外
周面よりも外側の部分が該第1の導電性部材の上側の縁
よりも低い前記第2のコンタクトホールと、前記第2の
コンタクトホールの内周面上に配置されたサイドウォー
ル膜であって、該サイドウォール膜の内周面が前記第1
の導電性部材の上側の端面に連続する前記サイドウォー
ル膜と、前記第1の導電性部材の内周面のうち、前記第
1の誘電体膜の上側の縁よりも上側の部分の表面上に配
置され、前記第1の導電性部材の内周面よりも緩い斜面
を有する段差緩和部材と、前記2の層間絶縁膜の上面上
に配置された配線であって、該配線が、前記サイドウォ
ール膜の内周面、前記第1の導電性部材の上端面、及び
前記段差緩和部材の斜面を経由して、前記開口の底面ま
での領域を連続的に覆い、前記第1の導電性部材に電気
的に接続された前記配線とを有する半導体装置が提供さ
れる。
According to another aspect of the present invention, there is provided a semiconductor substrate having a main surface, and a plurality of MISFETs formed on the main surface of the semiconductor substrate, wherein each of the MISFETs includes a source region, a drain region, A MISFET including a gate insulating film on a channel region between the two, and a gate electrode on the gate insulating film;
A first interlayer insulating film formed on the semiconductor substrate so as to cover the FET, and a plurality of first and second contact holes respectively formed in the first interlayer insulating film; Are arranged so as to match the first region of one of the source / drain regions of the MISFET, and each of the second contact holes is arranged to correspond to the second one of the source / drain regions of the MISFET. The first and second arrangements are arranged to match the second region.
And a first conductive layer disposed on an inner surface of the first contact hole, the first conductive hole having a shape matching the inner surface of the first contact hole, and electrically connected to the first region. A conductive member disposed on the inner surface of the second contact hole, having a shape matching the inner surface of the second contact hole, and electrically connected to the second region. A first dielectric film covering a member and a portion corresponding to an inner peripheral surface and a bottom surface of the first contact hole on a surface of the first conductive member, wherein the first dielectric film The first dielectric film, the upper edge of which is lower than the upper edge of the first conductive member; and the inner peripheral surface of the first contact hole among the surfaces of the first dielectric film. And a third conductive member covering a portion corresponding to the bottom surface, Low the third conductive member than the upper edge of the the upper edge of the sexual member first conductive member,
A second dielectric film covering a surface of the second conductive member;
A counter electrode layer disposed on the second dielectric film, the counter electrode layer forming a capacitor together with the second conductive member, and a counter electrode facing each of the second conductive members; Each of the electrode layers is connected to each other, and when viewed from a normal direction of the semiconductor substrate, the counter electrode layer includes an opening including an opening of the first contact hole. An electrode layer, a second interlayer insulating film disposed on the counter electrode layer, and a second contact hole provided in the second interlayer insulating film, the second contact hole being provided in a direction normal to the semiconductor substrate. When viewed, the second contact hole is disposed in the opening of the counter electrode layer and includes the opening of the first contact hole, and the first contact hole is formed on the bottom surface of the second contact hole. Outside the outer peripheral surface of the conductive member Are the second contact hole lower than the upper edge of the first conductive member, and a sidewall film disposed on the inner peripheral surface of the second contact hole. The inner peripheral surface is the first
The sidewall film continuous with the upper end surface of the conductive member, and the surface of a portion of the inner peripheral surface of the first conductive member that is higher than the upper edge of the first dielectric film. And a wiring disposed on an upper surface of the second interlayer insulating film, wherein the wiring is disposed on the upper surface of the second interlayer insulating film, and the wiring is disposed on the side surface of the first conductive member. A first conductive member that continuously covers a region up to a bottom surface of the opening via an inner peripheral surface of a wall film, an upper end surface of the first conductive member, and a slope of the step reducing member; And a wiring electrically connected to the semiconductor device.

【0015】サイドウォール膜及び段差緩和部材によ
り、第2のコンタクトホールの底面の段差が緩和され
る。このため、配線と第1の導電性部材との間の良好な
電気的接続を確保することができる。
The step on the bottom surface of the second contact hole is reduced by the sidewall film and the step reducing member. Therefore, good electrical connection between the wiring and the first conductive member can be secured.

【0016】本発明の他の観点によると、半導体基板の
表面層の一部に、不純物を添加した不純物添加領域を形
成する工程と、前記半導体基板の表面上に、第1の層間
絶縁膜を形成する工程と、前記第1の層間絶縁膜に、前
記不純物添加領域の表面を露出させる第1のコンタクト
ホールを形成する工程と、前記第1のコンタクトホール
の内面上に、該第1のコンタクトホールの内面に整合し
た形状を有する第1の導電性部材を形成する工程と、前
記第1のコンタクトホール内及び前記第1の層間絶縁膜
の上に、第2の層間絶縁膜を形成する工程と、前記第2
の層間絶縁膜に、前記半導体基板の法線方向から見て前
記第1のコンタクトホールを内包するように第2のコン
タクトホールを形成し、前記第1の導電性部材の上端部
を、前記第2のコンタクトホールの底面から突出させる
工程と、前記第2のコンタクトホールの内面及び前記第
2の層間絶縁膜の上面を覆う第1の膜を形成する工程
と、前記第1の膜を異方性エッチングすることにより、
前記第2の層間絶縁膜の上面上及び前記第1の導電性部
材の上端面上の第1の膜を除去し、前記第1の導電性部
材のうち、前記第2のコンタクトホールの底面から突出
した部分の側面上に前記第1の膜を残す工程と、前記第
2の層間絶縁膜の上面及び前記第2のコンタクトホール
の内面を覆う配線層を形成する工程と、前記配線層をパ
ターニングし、前記第1の導電性部材に電気的に接続さ
れた配線を残す工程とを有する半導体装置の製造方法が
提供される。
According to another aspect of the present invention, a step of forming an impurity-doped region in a part of a surface layer of a semiconductor substrate, and forming a first interlayer insulating film on the surface of the semiconductor substrate. Forming a first contact hole exposing the surface of the impurity-added region in the first interlayer insulating film; and forming the first contact hole on an inner surface of the first contact hole. Forming a first conductive member having a shape matching the inner surface of the hole, and forming a second interlayer insulating film in the first contact hole and on the first interlayer insulating film; And the second
A second contact hole is formed in the interlayer insulating film so as to include the first contact hole when viewed from a normal direction of the semiconductor substrate, and an upper end of the first conductive member is Forming a first film covering the inner surface of the second contact hole and the upper surface of the second interlayer insulating film; and forming the first film anisotropically. By etching
The first film on the upper surface of the second interlayer insulating film and the upper surface of the first conductive member is removed, and the first conductive member is removed from the bottom surface of the second contact hole. Leaving the first film on the side surface of the protruding portion, forming a wiring layer covering the upper surface of the second interlayer insulating film and the inner surface of the second contact hole, and patterning the wiring layer And a step of leaving a wiring electrically connected to the first conductive member.

【0017】突出部の側面上に第1の膜が残されている
ため、第2のコンタクトホールの底面の段差を緩和する
ことができる。このため、配線と第1の導電性部材との
間の良好な電気的接続を確保することができる。
Since the first film is left on the side surface of the protrusion, the step on the bottom surface of the second contact hole can be reduced. Therefore, good electrical connection between the wiring and the first conductive member can be secured.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】図1〜図4を参照して、本発明の
第1の実施例について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0019】図1(A)に示す状態に至るまでの工程を
説明する。p型シリコン基板1の表面上に、シリコン局
所酸化(LOCOS)技術を用いて厚さ200nmのフ
ィールド酸化膜2を形成する。フィールド酸化膜2によ
り活性領域が画定される。活性領域上に、熱酸化により
厚さ7nmのSiO2 膜を形成する。このSiO2
は、ゲート酸化膜3になる。このSiO2 膜の上に、化
学気相成長(CVD)により、リン(P)を含んだ厚さ
150nmのポリシリコン膜を堆積する。このポリシリ
コン膜は、ワード線4になる。ポリシリコン膜の上に、
CVDにより厚さ100nmのSiO2 膜を堆積する。
このSiO2 膜は、上部保護膜5になる。
The steps up to the state shown in FIG. 1A will be described. A field oxide film 2 having a thickness of 200 nm is formed on the surface of a p-type silicon substrate 1 using a local oxidation of silicon (LOCOS) technique. An active region is defined by field oxide film 2. A 7 nm thick SiO 2 film is formed on the active region by thermal oxidation. This SiO 2 film becomes the gate oxide film 3. A 150 nm thick polysilicon film containing phosphorus (P) is deposited on the SiO 2 film by chemical vapor deposition (CVD). This polysilicon film becomes the word line 4. On the polysilicon film,
A 100 nm thick SiO 2 film is deposited by CVD.
This SiO 2 film becomes the upper protective film 5.

【0020】熱酸化SiO2 膜、ポリシリコン膜、及び
その上のSiO2 膜をパターニングし、複数のワード線
4を残す。ワード線4の下にはゲート酸化膜3が残り、
ワード線4の上には上部保護膜5が残る。複数のワード
線4は相互に平行に配置され、1つの活性領域上を2本
のワード線4が通過し、その両側のフィールド酸化膜2
の上にもワード線4が配置される。
The thermally oxidized SiO 2 film, the polysilicon film, and the SiO 2 film thereon are patterned to leave a plurality of word lines 4. The gate oxide film 3 remains under the word line 4,
The upper protective film 5 remains on the word line 4. A plurality of word lines 4 are arranged in parallel with each other, and two word lines 4 pass over one active region, and field oxide films 2 on both sides thereof.
The word line 4 is also arranged above.

【0021】ワード線4をマスクとし、活性領域の表面
層にリンイオン(P+ )を注入する。イオン注入条件
は、例えば加速エネルギ20keV、ドーズ量1×10
14cm -2である。このイオン注入により、MISFET
のソース/ドレイン領域が形成される。ソース/ドレイ
ン領域のうち一方をストレージ領域7と呼び、他方をビ
ットコンタクト領域8と呼ぶこととする。1つの活性領
域内に形成される2つのMISFETは、1つのビット
コンタクト領域8を共有する。
Using the word line 4 as a mask, the surface of the active region
Phosphorus ion (P+Inject). Ion implantation conditions
Is, for example, an acceleration energy of 20 keV and a dose of 1 × 10
14cm -2It is. By this ion implantation, MISFET
Source / drain regions are formed. Source / Dray
One of the storage areas is called storage area 7, and the other is
This is referred to as a short contact region 8. One active territory
The two MISFETs formed in the region have one bit
The contact region 8 is shared.

【0022】ワード線4と上部保護膜5との側壁上に、
側壁保護膜6を形成する。側壁保護膜6は、厚さ100
nmのSiO2 膜を堆積したのち、異方性の反応性イオ
ンエッチング(RIE)により形成される。
On the side walls of the word line 4 and the upper protective film 5,
The sidewall protection film 6 is formed. The sidewall protective film 6 has a thickness of 100
After depositing an SiO 2 film having a thickness of nm, it is formed by anisotropic reactive ion etching (RIE).

【0023】基板全面上に、CVDにより厚さ100n
mのSiN膜9を堆積し、その上にボロフォスフォシリ
ケートガラス(BPSG)からなる層間絶縁膜10を堆
積する。層間絶縁膜10は、厚さ2μmのBPSG膜を
堆積した後、温度850℃の窒素雰囲気中で15分間の
熱処理を行い、BPSG膜をリフローさせて形成され
る。
On the entire surface of the substrate, a thickness of 100 n is formed by CVD.
An mN SiN film 9 is deposited, and an interlayer insulating film 10 made of borophosphosilicate glass (BPSG) is deposited thereon. The interlayer insulating film 10 is formed by depositing a BPSG film having a thickness of 2 μm, performing a heat treatment in a nitrogen atmosphere at a temperature of 850 ° C. for 15 minutes, and reflowing the BPSG film.

【0024】次に、図1(B)に示す状態に至るまでの
工程を説明する。層間絶縁膜10に、ストレージコンタ
クトホール20とビットコンタクトホール21を形成す
る。ストレージコンタクトホール20は、ストレージ領
域7に対応する位置に配置され、ビットコンタクトホー
ル21は、ビットコンタクト領域8に対応する位置に配
置される。層間絶縁膜10のエッチングは、例えばC4
6 、Ar、CO、及びO2 の混合ガスを用いたRIE
により行う。このとき、SiN膜9がエッチング停止層
として働く。
Next, steps required until a state shown in FIG. A storage contact hole 20 and a bit contact hole 21 are formed in the interlayer insulating film 10. Storage contact hole 20 is arranged at a position corresponding to storage region 7, and bit contact hole 21 is arranged at a position corresponding to bit contact region 8. The etching of the interlayer insulating film 10 is performed by, for example, C 4
RIE using a mixed gas of F 6 , Ar, CO, and O 2
Performed by At this time, the SiN film 9 functions as an etching stop layer.

【0025】各コンタクトホールの底面に露出したSi
N膜9をエッチングし、ストレージ領域7及びビットコ
ンタクト領域8の表面の一部を露出させる。SiN膜9
のエッチングは、例えばCHF3 とO2 とを用いたRI
Eにより行う。SiN膜9のエッチング時には、上部保
護膜5及び側壁保護膜6が、エッチング停止層として働
く。なお、ストレージ領域7及びビットコンタクト領域
8の表面に薄いSiO 2 膜を形成しておき、SiN膜9
を除去した後にこの薄いSiO2 膜をウェットエッチン
グ等で除去してもよい。この場合、ストレージ領域7及
びビットコンタクト領域8がSiN膜9のエッチング雰
囲気に直接晒されないため、それらの表面のダメージを
軽減することができる。
Si exposed on the bottom of each contact hole
The N film 9 is etched, and the storage region 7 and the bit
A part of the surface of the contact area 8 is exposed. SiN film 9
Etching is, for example, CHFThreeAnd OTwoAnd RI using
Perform by E. When the SiN film 9 is etched,
The protective film 5 and the sidewall protective film 6 function as an etching stop layer.
Good. The storage area 7 and the bit contact area
8 with thin SiO TwoAfter forming a film, the SiN film 9
After removal of this thin SiOTwoWet etch membrane
It may be removed with a brush or the like. In this case, storage area 7 and
And the bit contact region 8 has an etching atmosphere of the SiN film 9.
Because they are not directly exposed to the atmosphere, their surface damage
Can be reduced.

【0026】ストレージコンタクトホール20とビット
コンタクトホール21の内面、及び層間絶縁膜10の上
面の上に、Pを含んだ厚さ100nmのアモルファスシ
リコン膜をCVDにより堆積する。このアモルファスシ
リコン膜の堆積は、原料ガスとしてSiH4 とPH3
用い、成長温度500℃の条件で行う。リン濃度は、1
×1021cm-3とする。
On the inner surfaces of the storage contact holes 20 and the bit contact holes 21 and on the upper surface of the interlayer insulating film 10, an amorphous silicon film containing P and having a thickness of 100 nm is deposited by CVD. The deposition of the amorphous silicon film is performed at a growth temperature of 500 ° C. using SiH 4 and PH 3 as source gases. The phosphorus concentration is 1
× 10 21 cm -3 .

【0027】機械化学研磨(CMP)により、層間絶縁
膜10の上のアモルファスシリコン膜を除去する。スト
レージコンタクトホール20の内面上に、その内面形状
に整合した形状の蓄積電極22が残り、ビットコンタク
トホール21の内面上に、その内面形状に整合した形状
の導電性部材23が残る。
The amorphous silicon film on the interlayer insulating film 10 is removed by mechanical chemical polishing (CMP). On the inner surface of the storage contact hole 20, the storage electrode 22 having a shape matching the inner surface shape remains, and on the inner surface of the bit contact hole 21, a conductive member 23 having a shape matching the inner surface shape remains.

【0028】次に、図2(A)の状態に至るまでの工程
を説明する。ストレージコンタクトホール20とビット
コンタクトホール21の内面、及び層間絶縁膜10の上
面を覆うように、厚さ6nmのSiN膜をCVDにより
堆積する。このSiN膜の表面を熱酸化する。この熱酸
化は、例えばシリコン基板の酸化時に厚さ25nmのS
iO2 膜が形成される条件と同一の条件で行う。SiN
膜の一部がSiON膜に変化し、誘電体膜30が形成さ
れる。
Next, steps required until a state shown in FIG. A 6-nm-thick SiN film is deposited by CVD so as to cover the inner surfaces of the storage contact hole 20 and the bit contact hole 21 and the upper surface of the interlayer insulating film 10. The surface of the SiN film is thermally oxidized. This thermal oxidation is performed, for example, when a silicon substrate is
This is performed under the same conditions as those for forming the iO 2 film. SiN
A part of the film is changed to a SiON film, and a dielectric film 30 is formed.

【0029】誘電体膜30の表面上に、Pを1×1021
cm-3含んだアモルファスシリコンからなる厚さ50n
mの対向電極層31をCVDにより堆積する。対向電極
層31の堆積は、原料ガスとしてSiH4 とPH3 を用
い、成長温度500℃の条件で行う。
On the surface of the dielectric film 30, P is set to 1 × 10 21
50n thickness of amorphous silicon containing cm -3
m counter electrode layers 31 are deposited by CVD. The counter electrode layer 31 is deposited at a growth temperature of 500 ° C. using SiH 4 and PH 3 as source gases.

【0030】図2(B)に示すように、対向電極層31
に開口32を形成する。開口32は、基板法線方向から
見たとき、ビットコンタクトホール21を内包するよう
に配置される。対向電極層31のエッチングは、Cl2
とO2 を用いたRIEにより行う。誘電体膜30が、エ
ッチング停止層として働く。対向電極層31の一部(導
電性部材)31aが、ビットコンタクトホール21の内
面に沿って残る。導電性部材31aの上端は、層間絶縁
膜10の上面よりもやや下がる。
As shown in FIG. 2B, the counter electrode layer 31
An opening 32 is formed in the opening. The opening 32 is arranged so as to include the bit contact hole 21 when viewed from the normal direction of the substrate. The etching of the counter electrode layer 31 is performed by Cl 2
And RIE using O 2 . The dielectric film 30 functions as an etching stop layer. A part (conductive member) 31 a of the counter electrode layer 31 remains along the inner surface of the bit contact hole 21. The upper end of the conductive member 31a is slightly lower than the upper surface of the interlayer insulating film 10.

【0031】図3及び図4においては、ビットコンタク
トホール21の開口部の近傍のみを拡大して示す。
3 and 4, only the vicinity of the opening of the bit contact hole 21 is enlarged.

【0032】図3(A)に示すように、ストレージコン
タクトホール20及びビットコンタクトホール21の内
部を埋め尽くすように、基板全面上にBPSGからなる
厚さ300nmの層間絶縁膜40を堆積する。層間絶縁
膜40の堆積は、原料ガスとしてテトラエチルオルソシ
リケート(TEOS)、オゾン(O3 )、トリエチルボ
ロン(TEB)、及びテトラエチルフォスフォウス(T
EPO)を用いたCVDにより行う。成膜後、窒素雰囲
気中で、900℃、10分間の熱処理を行い、BPSG
膜をリフローさせる。
As shown in FIG. 3A, an interlayer insulating film 40 of BPSG having a thickness of 300 nm is deposited on the entire surface of the substrate so as to fill the insides of the storage contact holes 20 and the bit contact holes 21. The deposition of the interlayer insulating film 40 is performed by using tetraethylorthosilicate (TEOS), ozone (O 3 ), triethylboron (TEB), and tetraethylphosphous (T
This is performed by CVD using EPO). After film formation, heat treatment is performed at 900 ° C. for 10 minutes in a nitrogen atmosphere, and BPSG
Reflow the membrane.

【0033】図3(B)に示すように、層間絶縁膜40
にコンタクトホール41を形成する。層間絶縁膜40の
エッチングは、例えばCHF3 とCF4 を用いたRIE
により行われる。コンタクトホール41は、基板法線方
向から見たとき、ビットコンタクトホール21を内包
し、開口32に内包されるように配置される。
As shown in FIG. 3B, the interlayer insulating film 40
Then, a contact hole 41 is formed. The etching of the interlayer insulating film 40 is performed, for example, by RIE using CHF 3 and CF 4.
It is performed by The contact hole 41 is arranged so as to include the bit contact hole 21 and to be included in the opening 32 when viewed from the normal direction of the substrate.

【0034】コンタクトホール41の底面には、その中
心から外周に向かって、層間絶縁膜40、導電性部材3
1a、誘電体膜30、導電性部材23、及び層間絶縁膜
10がこの順番に露出する。シリコンに対するエッチン
グ速度はBPSGに対するエッチング速度よりも遅いた
め、コンタクトホール41の底面に露出した層間絶縁膜
40の上面は導電性部材31aの上端よりも低くなる。
導電性部材31aの上端は、図2(B)の開口32の形
成工程でエッチングされているため、導電性部材23の
上端よりも低くなる。
On the bottom surface of the contact hole 41, the interlayer insulating film 40, the conductive member 3
1a, the dielectric film 30, the conductive member 23, and the interlayer insulating film 10 are exposed in this order. Since the etching rate for silicon is lower than the etching rate for BPSG, the upper surface of the interlayer insulating film 40 exposed at the bottom of the contact hole 41 is lower than the upper end of the conductive member 31a.
Since the upper end of the conductive member 31a is etched in the step of forming the opening 32 in FIG. 2B, the upper end is lower than the upper end of the conductive member 23.

【0035】コンタクトホール41の形成時に誘電体膜
30もエッチングされるが、そのエッチング速度はBP
SGのエッチング速度よりも遅い。このため、コンタク
トホール41の底面に露出した層間絶縁膜10の上面
は、コンタクトホール41の底面の中央部に露出した層
間絶縁膜40の上面よりも高い。導電性部材23の上端
は、コンタクトホール41の底面から突出する。この突
出部は、基板法線方向から見たとき、環状の形状を有す
る。
When the contact hole 41 is formed, the dielectric film 30 is also etched.
It is slower than the etching rate of SG. For this reason, the upper surface of the interlayer insulating film 10 exposed at the bottom of the contact hole 41 is higher than the upper surface of the interlayer insulating film 40 exposed at the center of the bottom of the contact hole 41. The upper end of the conductive member 23 protrudes from the bottom of the contact hole 41. The protrusion has an annular shape when viewed from the normal direction of the substrate.

【0036】なお、本実施例では、コンタクトホール4
1の径が、ビットコンタクトホール21の径より、大き
い場合を示した。コンタクトホール41の径がビットコ
ンタクトホール21と同等もしくは小さい場合であって
も両者の位置ズレにより、突出部が現れ得る。したがっ
て、本実施例は、コンタクトホール41の径がビットコ
ンタクトホール21の径と同等もしくは小さい場合にも
有効である。
In this embodiment, the contact holes 4
1 shows a case where the diameter of the bit contact hole 21 is larger than the diameter of the bit contact hole 21. Even when the diameter of the contact hole 41 is equal to or smaller than that of the bit contact hole 21, a protrusion may appear due to a positional deviation between the two. Therefore, this embodiment is also effective when the diameter of the contact hole 41 is equal to or smaller than the diameter of the bit contact hole 21.

【0037】図3(C)に示すように、コンタクトホー
ル41の内面上及び層間絶縁膜40の上面の上に、厚さ
100nmのリンドープのアモルファスシリコン膜50
を堆積する。アモルファスシリコン膜50の堆積は、原
料ガスとしてSiH4 とPH 3 を用いたCVDにより、
成長温度500℃の条件で行う。
As shown in FIG.
Thickness on the inner surface of the
100 nm phosphorus-doped amorphous silicon film 50
Is deposited. The deposition of the amorphous silicon film 50
SiH as feed gasFourAnd PH ThreeBy CVD using
The growth is performed at a temperature of 500 ° C.

【0038】図4(A)に示すように、アモルファスシ
リコン膜50を異方性エッチングし、コンタクトホール
41の内周面上にサイドウォール膜50aを残すととも
に、底面の段差部の側壁上に、アモルファスシリコンか
らなる段差緩和部材50bを残す。アモルファスシリコ
ン膜50の異方性エッチングは、HBrとO2 を用いた
RIEにより行う。
As shown in FIG. 4A, the amorphous silicon film 50 is anisotropically etched to leave the side wall film 50a on the inner peripheral surface of the contact hole 41, and to form on the side wall of the step portion on the bottom surface. The step reducing member 50b made of amorphous silicon is left. The anisotropic etching of the amorphous silicon film 50 is performed by RIE using HBr and O 2 .

【0039】図4(B)に示すように、コンタクトホー
ル41の内面及び層間絶縁膜40の上面を覆う厚さ50
nmのTi膜51を堆積する。Ti膜51の表面上に厚
さ50nmのTiN膜52を堆積する。Ti膜51の堆
積は、Tiターゲットを用いたスパッタリングにより行
い、TiN膜52の堆積は、Tiターゲットを用いた反
応性スパッタリングにより行う。
As shown in FIG. 4B, a thickness 50 covering the inner surface of the contact hole 41 and the upper surface of the interlayer insulating film 40 is obtained.
A Ti film 51 of nm is deposited. On the surface of the Ti film 51, a TiN film 52 having a thickness of 50 nm is deposited. The Ti film 51 is deposited by sputtering using a Ti target, and the TiN film 52 is deposited by reactive sputtering using a Ti target.

【0040】TiN膜52の表面上に、厚さ100nm
のW膜53を堆積する。W膜53の堆積は、原料ガスと
してWF6 を用いたCVDにより、成長温度350℃の
条件で行う。Ti膜51、TiN膜52、及びW膜53
の3層をパターニングし、配線54を残す。
On the surface of the TiN film 52, a thickness of 100 nm
Is deposited. The W film 53 is deposited at a growth temperature of 350 ° C. by CVD using WF 6 as a source gas. Ti film 51, TiN film 52, and W film 53
Are patterned to leave the wiring 54.

【0041】Ti膜51は、配線54とシリコンからな
る導電性部材23との間の良好な電気的接触を得るため
の膜である。TiN膜52は、WとTi、WとSiとの
反応を抑制するためのバリア層として機能する。配線5
4は、導電性部材23を介して、図2(B)に示すビッ
トコンタクト領域8に電気的に接続される。
The Ti film 51 is a film for obtaining good electrical contact between the wiring 54 and the conductive member 23 made of silicon. The TiN film 52 functions as a barrier layer for suppressing the reaction between W and Ti and between W and Si. Wiring 5
4 is electrically connected to the bit contact region 8 shown in FIG.

【0042】上記実施例の場合には、図4(A)に示す
工程で、コンタクトホール41の底面の段差が段差緩和
部材50bにより緩和されている。このため、Ti膜5
1及びTiN膜52の膜厚を、より一様に近づけること
ができる。このため、TiN膜52のバリア層としての
機能を十分果たすことができ、導電性部材23と配線5
4との間の良好な電気的接続を得ることができる。
In the case of the above embodiment, in the step shown in FIG. 4A, the step on the bottom surface of the contact hole 41 is reduced by the step reducing member 50b. Therefore, the Ti film 5
1 and the thickness of the TiN film 52 can be made more uniform. Therefore, the TiN film 52 can sufficiently function as a barrier layer, and the conductive member 23 and the wiring 5
4 can be obtained with a good electrical connection.

【0043】導電性部材23、サイドウォール膜50
a、及び段差緩和部材50bは、共にリンドープのアモ
ルファスシリコンで形成されている。このため、これら
の部材間の接触抵抗は小さいと考えられる。配線54
は、導電性部材23の上端面に直接接触するのみなら
ず、サイドウォール膜50a及び段差緩和部材50bを
介しても導電性部材23に接続される。このため、導電
性部材23と配線54との実効的な接触面積が増大す
る。両者の実効的な接触面積の増大により、両者間の接
触抵抗を低減させることができる。
Conductive member 23, sidewall film 50
a and the step reduction member 50b are both formed of phosphorus-doped amorphous silicon. Therefore, it is considered that the contact resistance between these members is small. Wiring 54
Is not only in direct contact with the upper end surface of the conductive member 23 but also connected to the conductive member 23 via the sidewall film 50a and the step reducing member 50b. Therefore, the effective contact area between the conductive member 23 and the wiring 54 increases. By increasing the effective contact area between the two, the contact resistance between the two can be reduced.

【0044】また、配線54の下地表面の段差が緩和さ
れているため、配線54をパターニングにより形成する
際のマージンが大きくなるという効果も有する。
Further, since the step on the underlying surface of the wiring 54 is reduced, there is also an effect that the margin when the wiring 54 is formed by patterning is increased.

【0045】上記実施例では、サイドウォール膜50a
及び段差緩和部材50bをアモルファスシリコンで形成
した場合を説明したが、他の導電材料で形成してもよ
い。例えば、ポリシリコン、Ti等で形成してもよい。
In the above embodiment, the side wall film 50a
Although the case where the step difference reducing member 50b is formed of amorphous silicon has been described, it may be formed of another conductive material. For example, it may be formed of polysilicon, Ti, or the like.

【0046】また、サイドウォール膜50a及び段差緩
和部材50bをSiO2 等の絶縁材料で形成してもよ
い。サイドウォール膜50aと段差緩和部材50bを絶
縁材料で形成する場合には、配線54と導電性部材23
との間の実質的な接触面積を大きくする効果は得られな
いが、段差を緩和する効果は得られる。さらに、開口3
2とコンタクトホール41との位置合わせ誤差が生じた
場合にも、配線54と対向電極層31との間の電気的短
絡を防止することができる。
Further, the sidewall film 50a and the step reducing member 50b may be formed of an insulating material such as SiO 2 . When the sidewall film 50a and the step reducing member 50b are formed of an insulating material, the wiring 54 and the conductive member 23
Although the effect of increasing the substantial contact area between them cannot be obtained, the effect of reducing the step can be obtained. In addition, opening 3
Even if an alignment error occurs between the wiring 2 and the contact hole 41, an electrical short circuit between the wiring 54 and the counter electrode layer 31 can be prevented.

【0047】次に、図5を参照して、第2の実施例につ
いて説明する。図3(C)の状態に至るまでの工程は、
第1の実施例の場合と同様である。以下、図3(C)以
降の工程について説明する。CMPにより、層間絶縁膜
40の平坦面上のアモルファスシリコン膜50を除去す
る。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. The steps up to the state of FIG.
This is the same as in the first embodiment. Hereinafter, steps after FIG. 3C will be described. The amorphous silicon film 50 on the flat surface of the interlayer insulating film 40 is removed by CMP.

【0048】図5(A)に、CMP後の状態を示す。コ
ンタクトホール41の内面上に、アモルファスシリコン
からなる導電膜50cが残る。
FIG. 5A shows a state after the CMP. The conductive film 50c made of amorphous silicon remains on the inner surface of the contact hole 41.

【0049】図5(B)に示すように、導電膜50cの
表面上及び層間絶縁膜40の上面上に、Ti膜51、T
iN膜52、及びW膜53を堆積する。これらの膜の堆
積は、図4(B)に示す対応する膜の堆積と同様の方法
で行う。Ti膜51、TiN膜52、及びW膜53をパ
ターニングし、配線54を残す。
As shown in FIG. 5B, on the surface of the conductive film 50c and on the upper surface of the interlayer insulating film 40, a Ti film 51, T
An iN film 52 and a W film 53 are deposited. The deposition of these films is performed in the same manner as the deposition of the corresponding films shown in FIG. The Ti film 51, the TiN film 52, and the W film 53 are patterned to leave the wiring 54.

【0050】第2の実施例の場合には、導電膜50cが
コンタクトホール41の底面の凹凸を緩和する。また、
配線54が導電膜50cを介して導電性部材23に接続
されるため、配線54と導電性部材23との間の実効的
な接触面積を増加させることができる。このため、第1
の実施例の場合と同様に、配線54と導電性部材23と
の間の良好な電気的接続を確保することができる。
In the case of the second embodiment, the conductive film 50c reduces the unevenness on the bottom surface of the contact hole 41. Also,
Since the wiring 54 is connected to the conductive member 23 via the conductive film 50c, the effective contact area between the wiring 54 and the conductive member 23 can be increased. Therefore, the first
As in the case of the embodiment, good electrical connection between the wiring 54 and the conductive member 23 can be secured.

【0051】次に、図6を参照して、第1及び第2の実
施例の変形例について説明する。上記第1及び第2の実
施例では、図3(C)に示す状態の時に、アモルファス
シリコン膜50がコンタクトホール41内を完全には埋
め込んでいない。アモルファスシリコン膜50を厚く堆
積し、アモルファスシリコン膜50でコンタクトホール
41内を完全に埋め込んでもよい。その後、第1の実施
例の変形例の場合には、層間絶縁膜40の上面が露出す
るまでアモルファスシリコン膜50をエッチバックす
る。第2の実施例の変形例の場合には、層間絶縁膜40
の上面が露出するまでアモルファスシリコン膜50を研
磨する。
Next, a modification of the first and second embodiments will be described with reference to FIG. In the first and second embodiments, the amorphous silicon film 50 does not completely fill the contact hole 41 in the state shown in FIG. 3C. The amorphous silicon film 50 may be deposited thick, and the inside of the contact hole 41 may be completely filled with the amorphous silicon film 50. Thereafter, in the case of the modification of the first embodiment, the amorphous silicon film 50 is etched back until the upper surface of the interlayer insulating film 40 is exposed. In the case of the modification of the second embodiment, the interlayer insulating film 40
Is polished until the upper surface of the substrate is exposed.

【0052】図6に示すように、コンタクトホール41
内に、アモルファスシリコンからなる埋込部材50dが
残る。埋込部材50d及び層間絶縁膜40の上に、Ti
膜51、TiN膜52、及びW膜53を堆積し、配線5
4を形成する。
As shown in FIG.
The embedded member 50d made of amorphous silicon remains therein. On the buried member 50d and the interlayer insulating film 40, Ti
A film 51, a TiN film 52, and a W film 53 are deposited, and a wiring 5
4 is formed.

【0053】配線54は、埋込部材50dを介して導電
性部材23に接続される。この場合も、TiN膜52の
膜厚を均一に近づけることができるため、配線54と導
電性部材23との間の良好な電気的接続を確保すること
ができる。
The wiring 54 is connected to the conductive member 23 via the embedded member 50d. Also in this case, since the thickness of the TiN film 52 can be made uniform, good electrical connection between the wiring 54 and the conductive member 23 can be ensured.

【0054】上記実施例では、コンタクトホール41の
底面から、導電性部材23の上端部が突出している場合
を示した。導電性部材23の上端が、周囲の底面より低
い場合にも、図4(B)に示す第1の実施例のサイドウ
ォール膜50a及び段差緩和部材50b、図5(B)に
示す第2の実施例の導電膜50c、もしくは図6に示す
変形例の埋込部材50dを設けることにより、配線54
と導電性部材23との間の良好な電気的接続を確保する
ことが可能である。すなわち、導電性部材23の上端面
と、その周囲の絶縁性の底面との高さが異なり、段差が
形成されている場合に、上記実施例と同様の方法を適用
することができる。
In the above embodiment, the case where the upper end of the conductive member 23 protrudes from the bottom of the contact hole 41 has been described. Even when the upper end of the conductive member 23 is lower than the surrounding bottom surface, the side wall film 50a and the step reducing member 50b of the first embodiment shown in FIG. 4B and the second step shown in FIG. By providing the conductive film 50c of the embodiment or the embedding member 50d of the modification shown in FIG.
It is possible to secure a good electrical connection between the conductive member 23 and the conductive member 23. That is, when the height of the upper end surface of the conductive member 23 is different from the height of the insulating bottom surrounding the conductive member 23 and a step is formed, the same method as in the above embodiment can be applied.

【0055】以上実施例に沿って本発明を説明したが、
本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種
々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に
自明であろう。
The present invention has been described in connection with the preferred embodiments.
The present invention is not limited to these. For example, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications, improvements, combinations, and the like can be made.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
コンタクトホールの底面に凹凸が存在する場合にも、そ
のコンタクトホールの底面に現れた導電性部分と上層配
線との良好な電気的接続を確保することが可能になる。
As described above, according to the present invention,
Even when the bottom surface of the contact hole has irregularities, it is possible to secure a good electrical connection between the conductive portion appearing on the bottom surface of the contact hole and the upper wiring.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例による半導体装置の製造
方法を説明するための基板の断面図(その1)である。
FIG. 1 is a sectional view (part 1) of a substrate for describing a method of manufacturing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例による半導体装置の製造
方法を説明するための基板の断面図(その2)である。
FIG. 2 is a sectional view (part 2) of the substrate for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention;

【図3】本発明の第1の実施例による半導体装置の製造
方法を説明するための基板の断面図(その3)である。
FIG. 3 is a sectional view (part 3) of the substrate for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention;

【図4】本発明の第1の実施例による半導体装置の製造
方法を説明するための基板の断面図(その4)である。
FIG. 4 is a sectional view (part 4) of the substrate for explaining the method for manufacturing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention;

【図5】本発明の第2の実施例による半導体装置の製造
方法を説明するための基板の断面図である。
FIG. 5 is a sectional view of a substrate for describing a method of manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第1及び第2の実施例の変形例による
半導体装置の製造方法を説明するための基板の断面図で
ある。
FIG. 6 is a cross-sectional view of a substrate for describing a method of manufacturing a semiconductor device according to a modification of the first and second embodiments of the present invention.

【図7】従来例によるDRAMのビット線とMISFE
Tのソース/ドレイン領域との接続構造を示す断面図で
ある。
FIG. 7 shows a bit line and MISFE of a conventional DRAM.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a connection structure between T and a source / drain region.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シリコン基板 2 フィールド酸化膜 3 ゲート酸化膜 4 ワード線 5 上部保護膜 6 側壁保護膜 7 ストレージ領域 8 ビットコンタクト領域 9 SiN膜 10 層間絶縁膜 20 ストレージコンタクトホール 21 ビットコンタクトホール 22 蓄積電極 23 導電性部材 30 誘電体膜 31 対向電極層 32 開口 40 層間絶縁膜 41 コンタクトホール 50 アモルファスシリコン膜 50a サイドウォール膜 50b 段差緩和部材 50c 導電膜 50d 埋込部材 51 Ti膜 52 TiN膜 53 W膜 54 配線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Silicon substrate 2 Field oxide film 3 Gate oxide film 4 Word line 5 Upper protective film 6 Sidewall protective film 7 Storage region 8 Bit contact region 9 SiN film 10 Interlayer insulating film 20 Storage contact hole 21 Bit contact hole 22 Storage electrode 23 Conductivity Member 30 Dielectric film 31 Counter electrode layer 32 Opening 40 Interlayer insulating film 41 Contact hole 50 Amorphous silicon film 50a Sidewall film 50b Step reducing member 50c Conductive film 50d Embedding member 51 Ti film 52 TiN film 53 W film 54 Wiring

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 主表面を有する半導体基板と、 前記半導体基板の主表面上に形成され、コンタクトホー
ルが設けられた層間絶縁膜と、 前記コンタクトホールの底面の一部を構成する導電性部
材であって、該導電性部材の上端面とその周囲の絶縁性
の底面との高さが異なり、段差を形成している前記導電
性部材と、 前記段差の側面を覆う段差緩和部材と、 前記段差緩和部材の側面、前記導電性部材の上面、及び
前記コンタクトホールの内面を覆うように配置され、前
記導電性部材に電気的に接続された導電膜とを有する半
導体装置。
A semiconductor substrate having a main surface; an interlayer insulating film formed on the main surface of the semiconductor substrate and provided with a contact hole; and a conductive member forming a part of a bottom surface of the contact hole. A height difference between an upper end surface of the conductive member and an insulating bottom surface around the conductive member, the conductive member forming a step; a step reducing member covering a side surface of the step; A semiconductor device having a conductive film disposed to cover a side surface of a relaxation member, an upper surface of the conductive member, and an inner surface of the contact hole, and electrically connected to the conductive member.
【請求項2】 前記導電膜が、前記導電性部材の上端面
に直接接触している請求項1に記載の半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein said conductive film is in direct contact with an upper end surface of said conductive member.
【請求項3】 前記段差緩和部材が導電性材料で形成さ
れている請求項1または2に記載の半導体装置。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the step reducing member is formed of a conductive material.
【請求項4】 主表面を有する半導体基板と、 前記半導体基板の主表面上に形成され、コンタクトホー
ルが設けられた層間絶縁膜と、 前記コンタクトホールの底面の一部を構成する導電性部
材であって、該導電性部材の上端面と、その周囲の絶縁
性の底面との高さが異なり、段差を形成している前記導
電性部材と、 前記コンタクトホール内を埋め込み、導電性材料で形成
された埋込部材と、 前記埋込部材の上面において、該埋込部材に接触する導
電膜とを有する半導体装置。
4. A semiconductor substrate having a main surface, an interlayer insulating film formed on the main surface of the semiconductor substrate and provided with a contact hole, and a conductive member forming a part of a bottom surface of the contact hole. The upper end surface of the conductive member and the height of the insulating bottom surface around the conductive member are different from each other, and the conductive member forming a step is embedded in the contact hole and formed of a conductive material. A semiconductor device comprising: a buried member; and a conductive film on an upper surface of the buried member, which is in contact with the buried member.
【請求項5】 主表面を有する半導体基板と、 前記半導体基板の主表面上に形成された複数のMISF
ETであって、該MISFETの各々は、ソース領域、
ドレイン領域、両者の間のチャネル領域上のゲート絶縁
膜、及び該ゲート絶縁膜上のゲート電極を含んで構成さ
れる前記MISFETと、 前記MISFETを覆うように、前記半導体基板上に形
成された第1の層間絶縁膜と、 前記第1の層間絶縁膜に各々複数形成された第1及び第
2のコンタクトホールであって、該第1のコンタクトホ
ールの各々は前記MISFETのソース/ドレイン領域
のうち一方の第1の領域に整合するように配置され、該
第2のコンタクトホールの各々は前記MISFETのソ
ース/ドレイン領域のうち他方の第2の領域に整合する
ように配置された前記第1及び第2のコンタクトホール
と、 前記第1のコンタクトホールの内面上に配置され、該第
1のコンタクトホールの内面に整合した形状を有し、前
記第1の領域に電気的に接続された第1の導電性部材
と、 前記第2のコンタクトホールの内面上に配置され、該第
2のコンタクトホールの内面に整合した形状を有し、前
記第2の領域に電気的に接続された第2の導電性部材
と、 前記第1の導電性部材の表面のうち、前記第1のコンタ
クトホールの内周面及び底面に対応する部分を覆う第1
の誘電体膜であって、該第1の誘電体膜の上側の縁が前
記第1の導電性部材の上側の縁よりも低い前記第1の誘
電体膜と、 前記第1の誘電体膜の表面のうち、前記第1のコンタク
トホールの内周面及び底面に対応する部分を覆う第3の
導電性部材であって、該第3の導電性部材の上側の縁が
前記第1の導電性部材の上側の縁よりも低い前記第3の
導電性部材と、 前記第2の導電性部材の表面を覆う第2の誘電体膜と、 前記第2の誘電体膜上に配置された対向電極層であっ
て、該対向電極層は前記第2の導電性部材とともにキャ
パシタを構成し、前記第2の導電性部材の各々に対向す
る対向電極層の各々が相互に接続されており、前記半導
体基板の法線方向から見たとき、該対向電極層に、前記
第1のコンタクトホールの開口部を内包する開口が設け
られている前記対向電極層と、 前記対向電極層の上に配置された第2の層間絶縁膜と、 前記第2の層間絶縁膜に設けられた第2のコンタクトホ
ールであって、前記半導体基板の法線方向から見たと
き、該第2のコンタクトホールが、前記対向電極層の開
口内に配置され、かつ前記第1のコンタクトホールの開
口部を内包し、該第2のコンタクトホールの底面のうち
前記第1の導電性部材の外周面よりも外側の部分が該第
1の導電性部材の上側の縁よりも低い前記第2のコンタ
クトホールと、 前記第2のコンタクトホールの内周面上に配置されたサ
イドウォール膜であって、該サイドウォール膜の内周面
が前記第1の導電性部材の上側の端面に連続する前記サ
イドウォール膜と、 前記第1の導電性部材の内周面のうち、前記第1の誘電
体膜の上側の縁よりも上側の部分の表面上に配置され、
前記第1の導電性部材の内周面よりも緩い斜面を有する
段差緩和部材と、 前記2の層間絶縁膜の上面上に配置された配線であっ
て、該配線が、前記サイドウォール膜の内周面、前記第
1の導電性部材の上端面、及び前記段差緩和部材の斜面
を経由して、前記開口の底面までの領域を連続的に覆
い、前記第1の導電性部材に電気的に接続された前記配
線とを有する半導体装置。
5. A semiconductor substrate having a main surface, and a plurality of MISFs formed on the main surface of the semiconductor substrate
ET, wherein each of the MISFETs has a source region,
A drain region, a gate insulating film on a channel region therebetween, and a MISFET including a gate electrode on the gate insulating film; and a MISFET formed on the semiconductor substrate so as to cover the MISFET. A first interlayer insulating film, and a plurality of first and second contact holes respectively formed in the first interlayer insulating film, wherein each of the first contact holes is a source / drain region of the MISFET. Each of the second contact holes is arranged to match one of the first regions, and each of the second contact holes is arranged to match the other of the source / drain regions of the MISFET. A second contact hole, disposed on an inner surface of the first contact hole, having a shape aligned with the inner surface of the first contact hole, A first conductive member electrically connected to the region, and a second conductive region disposed on an inner surface of the second contact hole, the second conductive region having a shape matching the inner surface of the second contact hole; A second conductive member electrically connected to the first conductive member; and a first portion covering a portion corresponding to an inner peripheral surface and a bottom surface of the first contact hole on a surface of the first conductive member.
The first dielectric film, wherein an upper edge of the first dielectric film is lower than an upper edge of the first conductive member; and the first dielectric film. A third conductive member covering a portion corresponding to an inner peripheral surface and a bottom surface of the first contact hole on the surface of the first conductive member, wherein an upper edge of the third conductive member has the first conductive member. A third conductive member lower than an upper edge of the conductive member; a second dielectric film covering a surface of the second conductive member; and a facing member disposed on the second dielectric film. An electrode layer, wherein the counter electrode layer forms a capacitor together with the second conductive member, and each of the counter electrode layers facing each of the second conductive members is connected to each other; When viewed from the normal direction of the semiconductor substrate, the counter electrode layer includes an opening including the opening of the first contact hole. A second interlayer insulating film disposed on the counter electrode layer, and a second contact hole provided in the second interlayer insulating film, wherein: When viewed from the normal direction of the semiconductor substrate, the second contact hole is disposed in the opening of the counter electrode layer, and includes the opening of the first contact hole. The second contact hole, a portion of the bottom surface outside the outer peripheral surface of the first conductive member being lower than the upper edge of the first conductive member; A sidewall film disposed on a peripheral surface, wherein the inner peripheral surface of the sidewall film is continuous with an upper end surface of the first conductive member; and the first conductive member. Of the inner peripheral surface of the first Than the upper edge of the body layer disposed on the surface of the upper portion,
A step reducing member having a slope that is gentler than an inner peripheral surface of the first conductive member; and a wiring disposed on an upper surface of the second interlayer insulating film, wherein the wiring is formed in the side wall film. Via the peripheral surface, the upper end surface of the first conductive member, and the slope of the step reducing member, a region up to the bottom surface of the opening is continuously covered, and the first conductive member is electrically connected. A semiconductor device having the wiring connected thereto;
【請求項6】 前記段差緩和部材が、導電材料で形成さ
れている請求項5に記載の半導体装置。
6. The semiconductor device according to claim 5, wherein said step reduction member is formed of a conductive material.
【請求項7】 半導体基板の表面層の一部に、不純物を
添加した不純物添加領域を形成する工程と、 前記半導体基板の表面上に、第1の層間絶縁膜を形成す
る工程と、 前記第1の層間絶縁膜に、前記不純物添加領域の表面を
露出させる第1のコンタクトホールを形成する工程と、 前記第1のコンタクトホールの内面上に、該第1のコン
タクトホールの内面に整合した形状を有する第1の導電
性部材を形成する工程と、 前記第1のコンタクトホール内及び前記第1の層間絶縁
膜の上に、第2の層間絶縁膜を形成する工程と、 前記第2の層間絶縁膜に、前記半導体基板の法線方向か
ら見て前記第1のコンタクトホールを内包するように第
2のコンタクトホールを形成し、前記第1の導電性部材
の上端部を、前記第2のコンタクトホールの底面から突
出させる工程と、 前記第2のコンタクトホールの内面及び前記第2の層間
絶縁膜の上面を覆う第1の膜を形成する工程と、 前記第1の膜を異方性エッチングすることにより、前記
第2の層間絶縁膜の上面上及び前記第1の導電性部材の
上端面上の第1の膜を除去し、前記第1の導電性部材の
うち、前記第2のコンタクトホールの底面から突出した
部分の側面上に前記第1の膜を残す工程と、 前記第2の層間絶縁膜の上面及び前記第2のコンタクト
ホールの内面を覆う配線層を形成する工程と、 前記配線層をパターニングし、前記第1の導電性部材に
電気的に接続された配線を残す工程とを有する半導体装
置の製造方法。
7. A step of forming an impurity-doped region to which impurities are added in a part of a surface layer of a semiconductor substrate; a step of forming a first interlayer insulating film on a surface of the semiconductor substrate; Forming a first contact hole exposing the surface of the impurity-added region in one interlayer insulating film; and forming a shape on the inner surface of the first contact hole, the inner surface being matched with the inner surface of the first contact hole. Forming a first conductive member having: a step of forming a second interlayer insulating film in the first contact hole and on the first interlayer insulating film; A second contact hole is formed in the insulating film so as to include the first contact hole as viewed from a normal direction of the semiconductor substrate, and an upper end of the first conductive member is placed in the second contact hole. The bottom of the contact hole Projecting; forming a first film covering an inner surface of the second contact hole and an upper surface of the second interlayer insulating film; anisotropically etching the first film to form the first film; The first film on the upper surface of the second interlayer insulating film and on the upper end surface of the first conductive member is removed, and the first conductive member protrudes from the bottom surface of the second contact hole. Leaving the first film on the side surface of the portion, forming a wiring layer covering the upper surface of the second interlayer insulating film and the inner surface of the second contact hole, and patterning the wiring layer. Leaving a wiring electrically connected to the first conductive member.
JP10305961A 1998-10-27 1998-10-27 Semiconductor device and manufacture thereof Withdrawn JP2000133785A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10305961A JP2000133785A (en) 1998-10-27 1998-10-27 Semiconductor device and manufacture thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10305961A JP2000133785A (en) 1998-10-27 1998-10-27 Semiconductor device and manufacture thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000133785A true JP2000133785A (en) 2000-05-12

Family

ID=17951391

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10305961A Withdrawn JP2000133785A (en) 1998-10-27 1998-10-27 Semiconductor device and manufacture thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000133785A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101810531B1 (en) 2011-11-23 2017-12-20 삼성전자 주식회사 Semiconductor device and method of manufacturing the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101810531B1 (en) 2011-11-23 2017-12-20 삼성전자 주식회사 Semiconductor device and method of manufacturing the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6121083A (en) Semiconductor device and method of fabricating the same
US6759704B2 (en) Method for fabricating semiconductor device, and semiconductor device, having storage node contact plugs
US6576527B2 (en) Semiconductor device and method for fabricating the same
JP2827728B2 (en) Semiconductor memory device and method of manufacturing the same
US7192862B2 (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
US7256143B2 (en) Semiconductor device having self-aligned contact plug and method for fabricating the same
KR100360396B1 (en) Method for forming contact structure of semiconductor device
US6307228B1 (en) Semiconductor device with perovskite capacitor and its manufacture method
KR100299594B1 (en) Manufacturing method of DRAM device
JP3022744B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
KR19980079696A (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
US20020024093A1 (en) Semiconductor device with self-aligned contact structure employing dual spacers and method of manufacturing the same
JP2000040797A (en) Semiconductor structure having semiconductor element and method of forming the same
US6197670B1 (en) Method for forming self-aligned contact
US5998249A (en) Static random access memory design and fabrication process featuring dual self-aligned contact structures
US7095068B2 (en) Semiconductor memory device having ferroelectric capacitor and method of manufacturing the same
US6414375B1 (en) Semiconductor device with metal silicide film on partial area of substrate surface and its manufacture method
US6888245B2 (en) Semiconductor device
KR100295382B1 (en) Semiconductor memory device and fabrication method thereof
JP2850833B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP4665140B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
US20110151656A1 (en) Semiconductor device and method of fabricating the same
US6255218B1 (en) Semiconductor device and fabrication method thereof
US7084450B2 (en) Semiconductor memory device and method of manufacturing the same
US20020197801A1 (en) Method for forming a single wiring level for transistors with planar and vertical gates on the same substrate

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20060110